蛇籠を用いた耐震性道路擁壁の実大振動台実験および評価手法の開発: 被災調査から現地への適用に至るまで

Technical Note of the National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience: No.426

February 2019 第

426

Full-Scale Model Experiment and Development of Evaluation Method for

Earthquake-Resistant Road Retaining Wall Using Gabions

Process until Application of the Proposal Method from OnSite Damage Survey in Nepal Site

-蛇籠を用いた耐震性道路擁壁の実大振動台実験

および評価手法の開発

−被災調査から現地への適用に至るまで−

表紙写真 ・・・(a) ネパール・アラニハイウェイにおける健全な蛇籠擁壁 第401 号 全国自治体の防災情報システム整備状況　47pp．2015 年 12 月発行 第402 号 新庄における気象と降積雪の観測（2014/15 年冬期 )　47pp．2016 年 2 月発行 第403 号 地上写真による鳥海山南東斜面の雪渓の長期変動観測（1979 ～ 2015 年）　52pp．2016 年 2 月発行 第404 号 2015 年 4 月ネパール地震 (Gorkha 地震 ) における 地震の概要と建物被害に関する情報収集調査報告　54pp． 2016 年 3 月発行 第405 号 土砂災害予測に関する研究集会－現状の課題と新技術－プロシーディング　220pp．2016 年 3 月発行 第406 号 津波ハザード情報の利活用報告書　132pp．2016 年 8 月発行 第407 号 2015 年 4 月ネパール地震 (Gorkha 地震 ) における災害情報の利活用に関するインタビュー調査 －改訂版－　 120pp．2016 年 10 月発行 第408 号 新庄における気象と降積雪の観測 (2015/16 年冬期 )　39pp．2017 年 2 月発行 第409 号 長岡における積雪観測資料 (38) （2015/16 冬期）　28pp．2017 年 2 月発行 第410 号 ため池堤体の耐震安全性に関する実験研究 －改修されたため池堤体の耐震性能検証－　87pp．2017 年 2 月発行 第411 号 土砂災害予測に関する研究集会－熊本地震とその周辺－プロシーディング　231pp．2017 年 3 月発行 第412 号 衛星画像解析による熊本地震被災地域の斜面・地盤変動調査 －多時期ペアの差分干渉 SAR 解析による地震後の 変動抽出－　107pp．2017 年 9 月発行 第413 号 熊本地震被災地域における地形・地盤情報の整備 －航空レーザ計測と地上観測調査に基づいた防災情報データ ベースの構築－　154pp．2017 年 9 月発行 第414 号 2017 年度全国市区町村への防災アンケート結果概要　69pp．2017 年 12 月発行 第415 号 全国を対象とした地震リスク評価手法の検討　450pp．2018 年 3 月発行予定 第416 号 メキシコ中部地震調査速報　28pp．2018 年 1 月発行 第417 号 長岡における積雪観測資料（39）（2016/17 冬期）　29pp．2018 年 2 月発行 第418 号 土砂災害予測に関する研究集会 2017 年度プロシーディング　149pp．2018 年 3 月発行 第419 号 九州北部豪雨における情報支援活動に関するインタビュー調査　90pp．2018 年 7 月発行 第420 号 液状化地盤における飽和度確認手法に関する実験的研究 －不飽和化液状化対策模型地盤を用いた模型振動台実 験－　62pp．2018 年 8 月発行 第421 号 新庄における気象と降積雪の観測（2016/17 年冬期）　45pp．2018 年 11 月発行 第422 号 2017 年度防災科研クライシスレスポンスサイト（NIED-CRS）の構築と運用　56pp．2018 年 12 月発行 第423 号 耐震性貯水槽の液状化対策効果に関する実験研究 －液状化による浮き上がり防止に関する排水性能の確認－　 48pp．2018 年 12 月発行 第424 号 バイブロを用いた起振時過剰間隙水圧計測による原位置液状化強度の評価手法の検討－原位置液状化強度の評価 に向けた土槽実験の試み－　52pp．2019 年 1 月発行 第425 号 ベントナイト系遮水シートの設置方法がため池堤体の耐震性に与える影響　102pp．2019 年 1 月発行

第358 号 強震ネットワーク　強震データ　Vol. 29（平成 22 年 No. 1）（CD-ROM 版）．2011 年 2 月発行

第359 号 強震ネットワーク　強震データ　Vol. 30（平成 22 年 No. 2）（CD-ROM 版）．2011 年 2 月発行

第360 号 K-NET・KiK-net 強震データ（1996 － 2010）（DVD 版 6 枚組）．2011 年 3 月発行 第361 号 統合化地下構造データベースの構築 ＜地下構造データベース構築ワーキンググループ報告書＞ 平成 23 年 3 月　 238pp．2011 年 3 月発行 第362 号 地すべり地形分布図 第 49 集「旭川」 16 葉（5 万分の 1）．2011 年 11 月発行 第363 号 長岡における積雪観測資料（33） （2010/11 冬期）　29pp．2012 年 2 月発行 第364 号 新庄における気象と降積雪の観測（2010/11 年冬期）　45pp．2012 年 2 月発行 第365 号 地すべり地形分布図 第 50 集「名寄」 16 葉（5 万分の 1）．2012 年 3 月発行 第366 号 浅間山高峰火山観測井コア試料の岩相と層序（付録 CD-ROM）　30pp．2012 年 2 月発行 第367 号 防災科学技術研究所による関東・東海地域における水圧破砕井の孔井検層データ　29pp．2012 年 3 月発行 第368 号 台風災害被害データの比較について（1951 年～ 2008 年，都道府県別資料）（付録CD-ROM）19pp．2012 年 5 月発行 第369 号 E-Defense を用いた実大RC 橋脚（C1-5 橋脚）震動破壊実験研究報告書 - 実在の技術基準で設計した RC 橋脚の耐 震性に関する震動台実験及びその解析- （付録 DVD）　64pp．2012 年 10 月発行 第370 号 強震動評価のための千葉県・茨城県における浅部・深部地盤統合モデルの検討（付録 CD-ROM)　410pp．2013 年 3 月発行 第371 号 野島断層における深層掘削調査の概要と岩石物性試験結果（平林・岩屋・甲山）（付録CD-ROM）　27pp．2012 年 12 月発行 第372 号 長岡における積雪観測資料 (34) (2011/12 冬期 )　31pp．2012 年 11 月発行 第373 号 阿蘇山一の宮および白水火山観測井コア試料の岩相記載（付録 CD-ROM）　48pp．2013 年 2 月発行 第374 号 霧島山万膳および夷守台火山観測井コア試料の岩相記載（付録 CD-ROM）　50pp．2013 年 3 月発行 第375 号 新庄における気象と降積雪の観測（2011/12 年冬期）　49pp．2013 年 2 月発行 第376 号 地すべり地形分布図 第 51 集「天塩・枝幸・稚内」 20 葉（5 万分の 1）．2013 年 3 月発行 第377 号 地すべり地形分布図 第 52 集「北見・紋別」 25 葉（5 万分の 1）．2013 年 3 月発行 第378 号 地すべり地形分布図 第 53 集「帯広」 16 葉（5 万分の 1）．2013 年 3 月発行 第379 号 東日本大震災を踏まえた地震ハザード評価の改良に向けた検討　349pp．2012 年 12 月発行 第380 号 日本の火山ハザードマップ集　第 2 版（付録 DVD）　186pp．2013 年 7 月発行 第381 号 長岡における積雪観測資料 (35) （2012/13 冬期）　30pp．2013 年 11 月発行 第382 号 地すべり地形分布図 第 54 集「浦河・広尾」 18 葉（5 万分の 1）．2014 年 2 月発行 第383 号 地すべり地形分布図 第 55 集「斜里・知床岬」 23 葉（5 万分の 1）．2014 年 2 月発行 第384 号 地すべり地形分布図 第 56 集「釧路・根室」 16 葉（5 万分の 1）．2014 年 2 月発行 第385 号 東京都市圏における水害統計データの整備（付録 DVD）　6pp．2014 年 2 月発行

第386 号 The AITCC User Guide –An Automatic Algorithm for the Identification and Tracking of Convective Cells–　33pp． 2014 年 3 月発行 第387 号 新庄における気象と降積雪の観測（2012/13 年冬期）　47pp．2014 年 2 月発行 第388 号 地すべり地形分布図 第 57 集 「沖縄県域諸島」 25 葉（5 万分の 1）．2014 年 3 月発行 第389 号 長岡における積雪観測資料 (36) （2013/14 冬期）　22pp．2014 年 12 月発行 第390 号 新庄における気象と降積雪の観測（2013/14 年冬期）　47pp．2015 年 2 月発行 第391 号 大規模空間吊り天井の脱落被害メカニズム解明のための Ｅ－ディフェンス加振実験 報告書 －大規模空間吊り天 井の脱落被害再現実験および 耐震吊り天井の耐震余裕度検証実験－　193pp．2015 年 2 月発行 第392 号 地すべり地形分布図 第 58 集 「鹿児島県域諸島」 27 葉（5 万分の 1）．2015 年 3 月発行 第393 号 地すべり地形分布図 第 59 集「伊豆諸島および小笠原諸島」 10 葉（5 万分の 1）．2015 年 3 月発行 第394 号 地すべり地形分布図 第 60 集「関東中央部」 15 葉（5 万分の 1）．2015 年 3 月発行 第395 号 水害統計全国版データベースの整備．発行予定 第396 号 2015 年 4 月ネパール地震（Gorkha 地震 ) における災害情報の利活用に関するヒアリング調査　58pp．2015 年 7 月発行 第397 号 2015 年 4 月ネパール地震 (Gorkha 地震 ) における建物被害に関する情報収集調査速報　16pp．2015 年 9 月発行 第398 号 長岡における積雪観測資料 (37) （2014/15 冬期）　29pp．2015 年 11 月発行 第399 号 東日本大震災を踏まえた地震動ハザード評価の改良（付録 DVD）　253pp．2015 年 12 月発行

第400 号 日本海溝に発生する地震による確率論的津波ハザード評価の手法の検討（付録 DVD）　216pp．2015 年 12 月発行 _{© National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience 2019}

防災科学技術研究所研究資料 第426 号 – 編集委員会– 平成31 年 2 月 27 日 発行 ※防災科学技術研究所の刊行物については，ホームページ（http://dil-opac.bosai.go.jp/publication/）をご覧下さい． 編集兼 国立研究開発法人 発行者 防 災 科 学 技 術 研 究 所 〒305-0006 茨 城 県 つ く ば 市 天 王 台3 － 1 電話 (029)863-7635 http://www.bosai.go.jp/ 印刷所 前 田 印 刷 株 式 会 社 茨 城 県 つ く ば 市 山 中152-4 （委員長） 淺野 陽一 （委　員） 三輪 学央 下瀬 健一 河合 伸一 平島 寛行 中村いずみ 市橋　歩 （事務局） 臼田裕一郎 前田佐知子 池田 千春 （編集・校正） 樋山 信子

＊1 _{国立研究開発法人　防災科学技術研究所　地震減災実験研究部門}

蛇籠を用いた耐震性道路擁壁の実大振動台実験および評価手法の開発

－被災調査から現地への適用に至るまで－

中澤博志＊1・原　忠＊2・末次大輔＊3・西 剛整＊4・栗林健太郎＊5・張　浩＊2・ハザリカ・

へマンタ＊6_{・三好克明}＊7_{・下村昭司}＊8_{・木村 瞬}＊5_{・臼倉和也}＊5_{・柴原 隆}＊2_{・田端憲太郎}＊1

Full-Scale Model Experiment and Development of Evaluation Method for

Earthquake-Resistant Road Retaining Wall Using Gabions

– Process until Application of the Proposal Method from On-Site Damage Survey in Nepal Site –

H. Nakazawa*1_{, T. Hara}*2_{, D. Suetsugu}*3_{, T. Nishi}*4_{, K. Kuribayashi}*5_{, C. Zhang}*2_{, H. Hazarika}*6_{, K. Miyoshi}*7_,

S. Shimomura*8_{, S. Kimura}*5_{, K. Usukura}*5_{, R. Shibahara}*2_{, and K. Tabata}*1 *1 _{Earthquake Disaster Mitigation Research Division,}

National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience, Japan

*2 _{Kochi University, Japan} *3 _{Saga University, Japan}

*4 _{Construction Project Consultants Inc., Japan} *5 _{Eight-Japan Engineering Consultants Inc., Japan}

*6 _{Kyushu University, Japan}

*7 _{Matsui Wire Netting Industry Co., Ltd., Japan} *8 _{Daiou-Shinyo Construction Co., Ltd., Japan}

Abstract

In the 2015 Nepal Gorkha Earthquake, the gabion structures such as retaining wall for road showed their high flexibility to maintain their functions in the mountainous areas regardless that many structures were damaged. In this report based on the results of the damage field survey on gabion retaining wall, full-scale shake table tests were conducted and reported to evaluate the earthquake resistance of the retaining wall for road using gabion, which can be seen frequently on site in Nepal. As the cross section of gabion retaining wall, 3 cases of vertical type, stepwise type and gravity type with an increased number of gabions were considered. Comparing the residual deformations of the gabion retaining walls, vertical type did not collapse but tilted forward largely after the shake test, and showed a similar situation to the damage situation confirmed in the filed survey in Nepal. Other two cases

1. はじめに 2015 年ネパール・ゴルカ地震では，カトマンズ 盆地を中心に，各種構造物に多数の被害が確認され た．一方，中山間地域では，道路擁壁を始めとする 蛇籠構造物が高い屈撓性を発揮し，その機能を維持 した事例も確認された．本資料では，蛇籠構造物被 害調査の分析結果，要素試験や小型模型実験，そし て，これらの知見に基づき，ネパール現地に多く存 在する蛇籠を用いた道路擁壁の耐震性評価のための 実大振動台実験を実施し報告するものである． 本研究では，地震後にアラニコ・ハイウェイ沿線 調査において，115 箇所の蛇籠構造物の調査に基づ き，要素試験，小型模型実験，および実大振動台実 験を実施した．実大振動台実験で使用した土槽は， 内寸高さ4.0 m，幅 3.1 m および奥行き 11.5 m の箱 型であり，その中に，断面直交方向に3 列の壁高 3 m の擁壁と背後地盤を造成した．加振は，漸増部 2s，定常部 4s および漸減部 2s で構成される 3 Hz の 正弦波を用い，加速度振幅を4 段階に分けて加振を 行った．蛇籠擁壁断面は，直立壁，階段状および蛇 籠の数を増やした重力式の3 ケースを対象とし，加 振前後に3D レーザー計測を行った．3D レーザー計 測による蛇籠擁壁の残留変形を比較すると，直立壁 については，加振後に崩壊には至らなかったものの 大きく前傾し，現地調査における幾つかの被害状況 と類似した様相を示した．他2 ケースについては変 形が軽微であり，現地に適応可能な構造形式として 有効であると考えられた．最終的には3 ケースの実 験結果に対し試行くさび法を適用させ，加振後の背 後地盤に生じたクラック等の変状箇所と主働崩壊角 との比較を通じ，今後の耐震設計に資する示唆を行 うとともに，蛇籠擁壁にも同手法が適用可能である ことを示した． 研究の背景，目的，および実施体制について，以 下に述べる． 1.1 研究の背景 ネ パ ー ル 国 は 面 積 約147,181 km2の 開 発 途 上 国 で，その地形・地質は変化に富む．国土全体で地震 や風水害のリスクが高く，斜面災害や軟弱層に起因 した市街地の地盤沈下，液状化など様々な地盤工学 的課題を抱えている．近年では，2015 年 4 月 25 日 に発生したネパール地震（Mw7.3）により土木・建築 構造物の多くが被災し，筆者らも現地において確認 した1）．また，筆者らは，地震発生後の2015 年 7 月，11 月および 2016 年 11 月の 3 回にわたり，地震 や地震後の豪雨で道路閉塞が多発したアラニコ・ハ イウェイを対象に，被害実態や土木構造物の損傷程 度などを現地調査し，土木構造物に多用されている 蛇籠構造物の利用形態や構造的な特徴を詳細に分析 した2）～ 5）．ネパール国では蛇篭構造物の主材料で ある河床礫が豊富であるため，安価で簡易な施工で 対応できる利点を活かし，道路擁壁やガードレール， 水制工等として広く利用されていることがわかっ た． 本研究で検討対象とした蛇籠擁壁に関しては，過 去の事例や耐震性に関する既往の実験・解析事例に 乏しく，現地で対策立案の参考になる情報が殆どな いのが現状である．そこで，本研究では，ネパール において蛇籠擁壁の大きな孕み出しや崩壊が顕著で あった直立3 段積み，また，この比較対象として， 階段状3 段積みおよび蛇籠個数を増やした重力式の 蛇籠擁壁を対象に，耐震性能評価および地震時にお ける被災メカニズムを解明するための3 ケースの実 大蛇籠擁壁を用いた振動台実験を実施するに至っ た．実大実験で得た蛇籠擁壁の加振時応答データ， 残留変形および加振後の背後地盤の損傷について分 析結果，および各ケースの耐震性評価を通じ，現地 での試験施工へ適用されている． 1.2 研究の目的 蛇籠は，1 つ 1 つが独立した単体構造のため運搬・

suffered only slight deformation and was thought to have the effective structures for application on site. Finally, FEM numerical analysis and trial wedge method were applied to the experimental results of 3 cases. And the suggestion useful for earthquake resistant design in the future was made by comparing the active rupture angles with the positions of the deformation such as crack which occurred in the background after the vibration. Then, it was indicated that trial wedge method could be also applied to gabion retaining wall.

材料調達・施工が容易であり，中詰土と鉄線で構成 される簡単な構造であるため，道路擁壁，砂防施設 や河川護岸等の構造物を始めとし，法覆工，水制 工，床止め工および侵食防止などの地震や風水害に 対する防災用の仮設材とする等，多種多様な用途で 国内外における土木現場や農業土木分野に用いられ ている6）．農業農村整備民間技術情報データベース （NNTD）によると，近年でも蛇籠の技術登録件数が 伸びつつあり，建設コスト削減の観点から，建設事 業における採用件数は今後も増えていくものと期待 される7）． 1.1 節において述べた 2015 年 4 月 25 日に起きた ネパール・ゴルカ地震では，平地での道路盛土被害 や山間地での斜面崩壊とそれに伴う道路擁壁の被害 が確認され，コンクリート製擁壁に亀裂が生じた一 方，蛇籠擁壁に軽微な変形は生じたものの崩壊に 至っていない事例が見られ，その有効性について報 告されている8）．国内における最近の地震被害事例 について確認すると，2004 年の新潟県中越地震や 2008 年の岩手・宮城内陸地震の際，コンクリート 擁壁等が被災しているにも拘わらず，蛇籠擁壁はそ の屈撓性から地震による地盤変形に追随し崩壊を防 いだ事例が報告されている9）． 近年，地盤の残留変形に着目した性能設計が主流 になってきている．上述の様に，蛇籠構造物に関し ては，地震に対する粘り強さが期待できるため，そ のニーズは高いものと思われる．一方で，経験則に 頼ることが多く，蛇籠篭そのものの変形特性が不明 であることから，既存の計算手法を用いた安定計算 による照査レベルに留まり，事前の被災予測に基づ く対策ができる水準には及んでいないのが現状であ る．この課題を克服するためには，被災予測手法の 高精度化が必要である． 本研究では，ネパール地震調査で得られた大きな 孕み出しや崩壊が顕著であった蛇籠擁壁を対象とし た検討を行ったが，防災対策としての有効性を示す ためには，蛇籠の変形メカニズム把握と耐震性評価 手法の構築整備が必要である．そのために，蛇籠の 中詰め材の変形特性（4 章），ミニチュア蛇籠を用い た蛇籠積層体の変形特性（5 章），実大模型実験（7， 8 章），および実大模型実験を対象とした数値解析 （9 章）を行い，耐震性蛇篭擁壁の開発と耐震性評価 手法を提案することを目的とした．なお，ネパール 国のアラニコ・ハイウェイの蛇籠実態調査について は，2015 年 11 月，2016 年 11 月および 2017 年 5 月 に実施し，実大模型実験については，2016 年 5 月， 2017 年 5 月および 6 月に実施された．ここで検討 された知見は，ネパールにおける蛇籠道路擁壁のガ イドライン等に活かされ，低コストで施工が容易な 蛇篭擁壁の普及を可能にするものと考える． 1.3 研究体制 本研究で実施されたネパール国における調査は， 2015 年ネパール・ゴルカ地震後，九州大学の音頭 の下始まったものである．その後，2 件の日本学 術振興会科学研究費補助金を得た．ネパールの被 災調査は基盤研究B（海外学術調査，16H05746）「ネ パール地震における山地道路被害の要因分析と簡易 な地盤災害抑制構造物の開発」（研究代表：高知大 学），および実大振動台実験は，基盤研究B（一般， 16H04413）「蛇篭を用いた耐震性道路擁壁と評価手 法の開発」（研究代表：防災科学技術研究所）に対す る補助の下実施された．また，「蛇篭を用いた耐震 性道路擁壁と評価手法の開発」で実施された実大実 験では，松井金網工業の蛇籠の知見が活かされてお り，この中の研究項目として，中詰め材の変形特性 について高知大，蛇籠積層体の変形特性について佐 賀大，および数値解析については，CPC およびエイ ト日本技術開発が主となり実施された． 最終的に一連の実験から得た知見は，高知大が獲 得した「JICA 草の根技術協力事業（地域活性化特別 枠）“ネパールにおける防災と環境を両立させる現地 適応型蛇籠技術普及事業（2016-2018）”」におけるネ パール国・ダディン郡での試験施工の設計，また， 施工と施工後のモニタリングでは，大旺新洋および エイト日本技術開発の知見が活かされている． 2018 年 3 月の「防災力向上のための有効的な蛇籠 の利活用に関するワークショップ」は，公益財団法 人セコム科学技術振興財団「学術集会および科学技 術振興事業助成」の支援の下，実施されている． 2. 蛇籠の歴史と利用実態 2.1 蛇籠の歴史 蛇籠とは，竹材を円筒形に編み内部に玉石，割石 などを充填して河川工事に使用したことから始ま り，今日見るような亜鉛めっき鉄線構造のものに発 展・成長した土木構造物である10）．蛇籠の起源は

紀元前361 年～ 251 年頃に中国四川省の都江堰の築 堤に際して考案，使用されたと考えられている．当 時は水を防ぐ目的で写真1 のように蛇籠を積み上げ て使用されていた．四川省は長江上流に位置する 竹の産地であり中詰材に適した河床材料も豊富なた め，蛇籠発祥地としてふさわしい立地であった．中 国で蛇籠は「石籠」と総称され，竹製の蛇籠は「竹籠」 とも呼ばれている．このように竹籠は材料の入手が 容易で，施工が簡易，そして河床の変動に順応する などの特徴から，現在も都江堰では様々な工程で一 般的に使用されている11）．特徴としては，高い屈撓 性や追随性，透水性，籠材の運搬や材料の収集が比 較的容易なこと，工期が短いこと，そして自然材料 を使用した場合の環境面への配慮等が挙げられる． （写真2，写真 3）． 2.2 日本の蛇籠の発展史 表1 に我が国における蛇籠の名称や材料，規格化 等についての歴史をまとめる．蛇籠の日本への伝来 時期は古事記より西暦380 年～ 640 年とされてお り，当時は竹の籠に石を詰めたものが用いられてい た．古事記には「荒籠」と記載されているが，近世に は「蛇籠」という呼称で一般的に使用されている．ま た，形状も古代から近世にかけて農書や地方書，治 水書などから，我が国の河川の状態に合わせて改良 がおこなわれていたことが記載されている．天保2 年（西暦1682 年）の百姓伝記には蛇籠は堤防の水衝 部や洗堀箇所に対する防御資材として用いられてお り，中詰材に石がない場合には土俵を用いる場合も あったとされている．籠枠についても竹だけではな く，藤かつらやつたかずら，松ふさ，細長く割れる 木などが用いられていたことが分かっている．古来 の蛇籠は円筒状のものが一般的であり，径が2 尺（約 60 cm）程度であったが，近世後期には 1 尺 7 寸（約 51 cm）以下が一般的で，小河川では 1 尺 5 寸（約 45 cm）のものが使用されていた．明治期に至り，籠枠 には竹ではなく鉄線が用いられるようになり，耐久 性の向上や施工の容易化などにより蛇籠は土木工事 資材として使用用途が広がった．明治41 年には亜 鉛メッキ鉄線を使用した蛇籠が作製され，翌年には 石川県の犀川の護岸工事や富山県の片貝川の水力発 電工事に導入された．その後明治44 年には蛇籠製 造機が開発され，機械製の鉄線蛇籠が広く普及した． 昭和26，27 年度に，建設省は蛇籠の構造上の基準 写真1 中国四川省の竹籠

Photo 1 China bamboo basket in Sichuan Province.

写真2 ソロモンで港湾施設に使用されている蛇籠の例

Photo 2 An example of a gabion that is used for a port

facility with Solomon.

写真3 フィジーで河川護岸に使用されている蛇籠の例

Photo 3 An example of a gabion that is used for river

protection in Fiji.

についての研究を委託12）し，昭和28 年 4 月に「蛇

籠の亜鉛メッキ鉄線および構造上の基準」が制定さ

れた12）．さらに昭和29 年 8 月にはこの基準を参考

表1 日本の蛇籠の名称・材料・規格化の歴史

Table 1 History of name, material, standardization of Japanese gabion.

写真4 円筒型蛇籠の法覆工への使用例（じゃかご工 法の手引きと解説より抜粋）

Photo 4 Example of use of a cylindrical gabion to a

method of covering lacquered wood (excerpt from handouts and commentary on the basket method).

写真5 角形蛇籠の根固め工への使用例（じゃかご工 法の手引きと解説より抜粋）

Photo 5 Example of use for a 5-sided gabion roots

consolidator (Extracted from the guide and commentary on the shakedown method).

かご 中詰材 380年～640年 古事記 荒籠・石籠 竹 自然石・砕石 1682年（天保2年） 地方竹馬集 続地方落穂集 竹 藤かつら つたかつら 松ふさ 自然石・砕石・土俵 1868年～（明治期） 鉄線・竹 1908年（明治41年） 亜鉛メッキ鉄線が使用されるようになる 1911年（明治44年） 手編み製法から機械製法が導入される 1953年（昭和28年） 建設省が建設技術研究補助金を与えて蛇籠の構造上の基準についての研究を委託 「蛇籠の亜鉛引鉄線および構造上の基準」を制定 1954年（昭和29年） 「JIS G 3532 鉄線」が制定 「JIS A 5513 亜鉛めっき鉄線製じゃかご」が制定 円筒形じゃかごを規格化 1957年（昭和32年） 製造技術の進歩により亜鉛めっき付着量が向上 「JIS A 5513 亜鉛めっき鉄線製じゃかご」が改正 1962年（昭和37年） 亜鉛めっき鉄線の種類が変更 「JIS G 3532 鉄線」が制定 1983年（昭和58年） 着色塗装亜鉛めっき鉄線亜鉛めっき鉄線 塩化ビニル被覆鉄線 「JIS G 3542 着色塗装亜鉛めっき鉄線」が制定 「JIS G 3543 塩化ビニル被覆鉄線」が制定 1984年（昭和59年） 亜鉛めっき鉄線（亜鉛めっき付着量が向上） 着色塗装亜鉛めっき鉄線 塩化ビニル被覆鉄線 溶解アルミニウムめっき鉄線 「JIS G 3544 溶解アルミニウムめっき鉄線」が制定 「JIS A 5513 亜鉛めっき鉄線」が改正 角形じゃかごを規格化 1989年（平成元年） 高耐食の亜鉛アルミニウム合金めっき鉄線の製_造開始 1993年（平成5年） 「JIS G 3547 亜鉛めっき鉄線」が制定「JIS A 5513 亜鉛めっき鉄線製じゃかご」が改正 亜鉛厚めっき品を規格化 2002年（平成14年） 「JIS A 5513 じゃかご」が改正 着色塗装亜鉛めっき品、塩化ビニル被覆品、溶解 アルミニウムめっき品を規格化 パネル式角形じゃかごを規格化 自然石・砕石 リサイクル材 制定・改正・規格化 蛇籠 蛇籠 ふとんかご 亜鉛めっき鉄線 亜鉛めっき鉄線 着色塗装亜鉛めっき鉄線 塩化ビニル被覆鉄線 溶解アルミニウムめっき鉄線 亜鉛アルミニウム合金めっき鉄線 材料 年代 名称

5513）が制定され，品質の向上と確保が図られた3）_． 一方，現在ではコンクリート構造物等のように詳細 な設計基準はなく，蛇籠の高い屈撓性，追随性，透 水性などの特性を考慮して耐震性を定量的に評価し た研究はほとんど見られないことから，伝統工法と して仮設工に使用されることがほとんどである． 2.3 蛇籠の種類と用途 「JIS A 5513 じゃかご」には表2 に示すように，大 きく分けて4 種類の蛇籠が規格化されている．ま た，以下の蛇籠以外にも様々な用途に対応した蛇籠 が開発されており，二重ふとんかご，大型ふとんか ご，港湾築堤マット，ドレーンかごなどがある．円 筒形蛇籠は，平坦もしくは緩い勾配で張り形式で使 用され，主に写真4 のように法覆工や根固工で用い られる．角形蛇籠（通称ふとんかご）は，円筒形蛇籠 と同様に平坦あるいは緩い勾配では張り形式で使用 され，急勾配では積み形式で使用される．用途は法 覆工，根固工，床止工，土留工等に用いられており， 写真5 に根固工として用いられた例を示す．パネル 式蛇籠は角形蛇籠をパネル状に改良したもので，施 工性に優れており用途は角形蛇籠と同じである． 3. ネパールにおける地震被害調査概要 3.1 地形および被害履歴 ネ パ ー ル 国 は14.7 万 km2と 日 本 の4 割 弱 程 度 の国土を有する内陸国であり，その約15% が標高 表2 蛇籠の種類12）

4,000 m 以上の高地帯に分類されている．中国国境に 接する北部は8,000 m 級の高峰を含むヒマラヤ山脈 が並ぶ高山地帯があるが，南部には標高300 m 以下 のタライ平原が広がっている．このように，北から 南にかけて複雑な地形地質を呈するのは，インドプ レートにフィリピン海プレートが衝突する地殻変動 の激しい箇所に位置するためである．首都カトマン ズは山地に囲まれた盆地地形で，軟弱な地盤が広が る一方，中山間地域は複雑かつ急峻な地形・地質で 形成されているため，地震や降雨による落石や山腹 崩壊，地すべりなどの斜面災害の発生が多い13）, 14）． ネパール国における自然災害は，5 月～ 9 月の雨 期に生じるモンスーンによる降水や活発な地震活動 が主である．実際に，1993 年の集中豪雨では，連 続降雨量830 mm の降水により大規模な斜面災害や 洪水災害が発生し，死者・行方不明者は2,000 人以 上となった15）．また，2015 年 4 月 25 日に発生した ネパール・ゴルカ地震（Mw=7.8）では土石流や斜面 崩壊等により道路閉塞が多発し，復旧の遅れから孤 立化が長期化し経済活動が停滞するなどの市民生活 に大きな影響を与えた16）． 筆者らは，開発途上国における地震時の道路法面 崩壊を抑制するための具体策を検討するため，ネ パール・ゴルカ地震で斜面災害が顕著に見られた中 山間地域を対象とした予備的調査を，発災約3 カ月 後の2015 年 7 月に行った1）．その結果，もたれ式 コンクリート擁壁の被災が顕著である一方，図1，2 のような道路擁壁や河川護岸などに設置された蛇籠 構造物の多くが強震に耐え，機能が維持されたこと を確認した．ネパール国において，蛇籠構造物が普 及した時期は定かではないが，道路構造物としての 大規模な施工は1985 年の Lamosangu-jiri feeder road

が最初である17）．金網作製の機械化に伴い，河川 や砂防分野への利用が広がり，近年では斜面崩壊の 抑制や崩壊後の復旧，路肩の崩壊防止工にも用い られている18）．政府開発援助（ODA）の支援により， 竣工したシンズリ道路（総延長約160 km）では，路 肩部に蛇籠が積極的に活用されている19）． 3.2 現地調査概要 現地調査は震央から約125 km 離れた図3 に示す 中国国境に接する主要な道路の1 つで，ネパール・ ゴルカ地震で斜面災害が顕著に見られたアラニコ・ ハイウェイ（AH42 号線，Dhulikhel ～ kodari 間）を対

象とした20）．調査は全115 地点で実施し，目視で 確認された蛇籠構造物すべてに対して，用途や周辺 状況，構造的な特徴（蛇籠の寸法・損傷状況，中詰 材の材質や岩質・寸法，金網と鉄線の寸法）をまと めた21）．路線が長いため，調査は2015 年ネパール・ ゴルカ地震の発災3 カ月後の 2015 年 7 月 22 日，7 カ月後の2015 年 11 月 23 日～ 24 日，1 年 7 カ月後 の2016 年 11 月 16 日～ 17 日の 3 回に分けて行った． 3 回目の調査は地震発生から 1 年以上経過していた が，復旧がほとんど進まず地震による被害の痕跡が 明瞭に残されており，2015 年 7 月の予備調査や年度 図1 背面からの土砂崩れに耐えた蛇籠道路擁壁の例 （地点99）

Fig. 1 Example of a gabion road wall Endured landslides

from the back (point 99).

図2 基礎地盤の変形に追随した蛇籠道路擁壁の例

（地点81）

Fig. 2 Example of a gabion road wall following the

図3 現地調査箇所と地点番号 アラニコ・ハイウェイ（AH42 号線，Dhulikhel ～ kodari 間）

Fig. 3 Site survey area and point number The Araniko Highway (AH42, between Dhulikhel and kodari).

をまたいだ同一被災箇所の比較では，目視による現 認や周辺住民などへのヒアリングにより，地震後の 降雨による蛇籠の損傷や倒壊が生じていない事実を 確認した．蛇籠の積層方法や個数，壁高，蛇籠一籠 当たりの寸法や全長については，スタッフやポール， コンベックスを用いて計測し，被害状況は図4 に例 示するA（健全），B（孕み出し相当）および C（崩壊） の3 段階に目視で分類した．中詰材は各調査地点ご とに任意に選択した3 試料について，ロックハン マーによる打音検査の結果を電研式岩級区分22）で 分類したのち，石分を含む地盤材料の粒度試験（JGS 0132-2009）23）_{に従い，長径・中径・短径をそれぞれ} 測定した．参考のため，アラニコ・ハイウェイ沿い にストックされた中詰材について，任意に30 個選 択し前述の方法で形状を測定した24）． さらに，現地の蛇籠作成工場から提供を受けた鉄 線を我が国に持ち帰り，材料特性を詳しく分析した． また，地すべりによる復旧工事が行われている現場 （地点73 付近）について，作業工程の観察や現地作 業員へのヒアリングを行った25）．全調査地点につ いて，本章の最後で表8 および写真 11 にまとめた． 3.3 ネパール国における蛇籠の利活用状況および被害分析 3.3.1 蛇籠の利活用状 （1） 調査に基づく蛇籠の利活用状況 現地調査で確認されたネパール国の蛇籠構造物の 利用実態を表3 に示す．蛇籠の土木構造物への利用 は道路付帯施設（擁壁や山留壁）や車両防護壁，河 川護岸などに活用され，山留壁には蛇籠表面から

アンカーにより補強された事例も確認された．蛇籠 は角形蛇籠の形状が主に用いられており，積層方法 は我が国にはない直立積みのものが道路擁壁などに 標準的に採用されていた．蛇籠の土木構造物への利 用は，図5 に示すように道路擁壁が 50% と最も多く， 車両防護壁18%，河川護岸・水路 12%，山留 8%， 砂防堰堤5%，道路法肩の崩壊防止 4% となっている． 籠枠の寸法は利用形態によらず1 m × 1 m × 1 m が 主であり，積層数は3 段が多く見られた．籠枠の上 下左右は針金で緊結される例が多いが，一部もしく は全部を省略したものも複数箇所で確認された．ま た，写真6 に示す蛇籠中央部分の金網の変形や設置 不良による天端の乱れ，写真7 に示す地下水の湧出 箇所を中心とした金網の腐食，写真8 に示す不織布 の設置がないことによる裏込土の蛇籠内への流入や 植生の繁茂により透水性能が著しく低下した事例が 確認された．道路擁壁の場合，蛇籠基礎は敷石を設 置し平滑化したものが確認されたが，車両防護壁は 表層に据え置きするのみであった． 図5 蛇籠の土木構造物への利用割合

Fig. 5 Percentage of use of gabion to civil

engineering structure. 材 詰 中 度 頻 用 利 徴 特 途 用 道路擁壁 山留壁 ・中山間道路の利用が多い ・積み方は直立と段積みの_2種類 ・直立型の中詰材は整形された扁平なものが丁寧に積まれている ・アンカーによる補強例あり 大 玉石・岩塊 車両防護壁 ・中山間道路の利用が多い ・積層数の多くは_{1段で，延長は様々} ・中詰材は玉石がほとんどであり，詰み方は粗雑 中 玉石多数 護岸工 ・河川流量の多い中山間地で利用が多い ・ほとんどが段積み ・中詰材は玉石と岩塊が混在しており，詰め方は粗雑 中～大 玉石・岩塊 水制工 ・中山間地の利用が多い ・積み方は段積みのみ ・中詰材は玉石と岩塊が混在しており，詰め方が粗雑で，間隙が多い 中 玉石 砂防堰堤 ・水路工等の付帯施設はコンクリートと併用した例が多い_{・中詰材の詰み方は丁寧} 小 岩塊 表3 現地調査で確認されたネパール国の蛇籠構造物の利用実態

Table 3 Actual utilization of gabion structure of Nepalese country confirmed by field survey.

図4 被害状態の分類例

Fig. 4 Classification example of damage status.

（C） 崩　壊 （B） 孕み出し相当

（2） ヒアリングに基づく施工実態 実施工現場の実態調査は，本研究で対象とする蛇 籠道路擁壁と蛇籠の構造や構成する材料，積層方 法，中詰材の詰め方が類似し，土留め工，擁壁工と しての効果を期待した河川護岸の復旧工事を対象と した．対象地点はアラニコ・ハイウェイから分岐し てスンコシ川へ下る箇所であり，地震発生後の地す べりにより被災し，2015 年から復旧工事が進めら れている．河川護岸は道路の擁壁と併用されており， 写真9 に示す中央政府発注の現場（以下，現場 A と 称する）と，写真10 に示す本道路を利用する企業が 独自に施工する現場（以下，現場B と称する）の 2 箇 所が近接している．現場A では施工状況の観察を， 現場B では作業員へのヒアリングを行った17）．表4 に実態調査の結果をまとめる．表中には比較のため 我が国の鉄線籠型護岸の設計・施工基準26）を併記 する．籠枠の寸法や形状，中詰材の寸法は各現場に よる大きな差異は見られないが，製作方法や中詰材 の調達方法は大きく異なる．すなわち，道路擁壁に 用いる籠枠はある程度統一的な考え方により選定 されるが，それ以外の細部については発注者，もし くは施工者の経験則や能力に依存している．中詰材 の籠枠への投入は全て人力によるが，籠枠側面には 250 mm 前後にレンガ状に加工された扁平な岩塊を 丁寧に隙間なく積層し，見栄えの良い均質な形状に 写真6 金網の変形と天端の乱れ

Photo 6 Distortion of wire mesh and turbulence of top edge.

写真7 腐食した金網

Photo 7 Corroded wire mesh.

写真8 裏込土の流入と植生の繁茂よる透水性の低下

Photo 8 Degradation of water permeability due to influx

of back bed soil and vegetation.

写真9 現地の施工状況（現場 A）

Photo 9 Construction situation on site (site A).

写真10 現地の施工状況（現場 B）

仕上げるのに対し，蛇籠内部は我が国で採用される 中詰材とほぼ同程度の粒径の玉石や加工によりでき た岩塊の端材をランダムに投入している（図6）．施 工者へのヒアリングによれば，蛇籠基礎部の平滑化 や緩勾配の設置，コンクリートや捨石による基礎処 理，中詰材の材質や加工方法，詰み方，蛇籠の積層 数や積み方は明確な基準がなく，また地震時の安定 性に関する技術指針類がないなど，設計・施工面の 対応がなされていない．地域性や現場の責任者の経 験則によるところが大きいことから現状の施工方法 では類似のサイズや性能を有する籠枠を用いた場合 であっても常時および地震時の安定性に大きな違い が生じる可能性が考えられる． 3.3.2 蛇籠構造物の被害概要 道路擁壁については調査した範囲では，被害と蛇 籠の積み方，積層数との関係には明確な傾向はみら れない．直立積みでは，A（健全）と B（孕み出し相当） は同数であり，C（崩壊）は少数である．階段状は B （孕み出し相当）が最も多く，C（崩壊）もある程度の 箇所数が確認された．孕み出し相当や崩壊と判定さ れた道路擁壁の多くは地震により生じたことを現地 住民の証言から確認している．どちらの積み方もC （崩壊）に至るケースは地すべりや落石を伴うような 大規模な被災箇所に限られる．多積層の場合．蛇籠 の上載荷重の増加とともに籠枠の孕み出しが多く見 られた． 現場A 現場B 鉄線籠型護岸の設計・ 施工基準18) 現地観察 現地観察 作業員へのヒアリング -業 企 国 護岸工 5名程度 10名/日 -平置き 高さ0.3m～0.5m - 100mm～150mm 75mm～100mm - 籠枠：φ5mm 網目：φ3mm 籠枠：φ6mm 網目：φ3.2mm～4.0mm 現地にて作成 工場にて作製後，搬入 -形状 -寸法 玉石：粒径50mm～200mm 現場より採取 別地区より搬入 -- 地山を平坦化 （岩盤であるため） -- 1か月 （30個当たり） -り 有 し 無 し 無 地震時の 安定性の検討 中詰材の調達方法 基礎の形式 施工日数 網目間隔 線径 籠の製作方法 中詰材 蛇籠側面：岩塊 内部：玉石 岩塊：幅250mm～500mm，厚さ100mm～250mm 玉石：粒径100mm～150mm 作業員 状 段 階 方 み 積 の 籠 蛇 蛇籠寸法 1m×2m×1m 調査方法 発注元 ） 止 防 り べ す 地 （ 岸 護 川 河 途 用 表4 実態調査結果

Table 4 Result of actual utilization survey.

玉石・端材 岩塊

図6 粒径の異なる中詰材の投入状況

Fig. 6 Introduction of filling materials

車両防護壁については被害分類に大きな差は見ら れない．籠枠の変形は側面からの車両の衝突や落石， 基礎部分の沈下の影響が見られ，道路擁壁に比べ施 工後の経年変化により蛇籠天端部の中詰材が空洞化 した事例が顕著であった． 3.3.3 蛇籠の構造形式 表5 にネパール国蛇籠と日本式蛇籠で道路擁壁に 用いられる金網の材料特性を示す．蛇籠の主体とな る金網は，我が国では1911 年に開発された蛇籠製 造機の実用化により利用種別によらず菱形目にほぼ 統一され，鉄線の線径に合わせ，網目の大きさを 変化させている12）．道路擁壁には溶接金網を用い る場合があり，ほとんどの蛇籠の高さが0.5 m とネ パールと比較して低く，線径が太い．これは，中詰 材の投入に重機を使用するため面剛性を高め孕み出 しを生じにくくするためである．一方，ネパール国 では，道路擁壁には手編製法，機械網とも亀甲目が ほぼ一貫して用いられ18），金網の線径は約3 mm， 網 目 は 縦 横 が100 ～ 150 mm にほぼ統一されてい る．蛇籠の骨組みとなる枠線の線径は，我が国では 大型の布団篭では線径が13 mm 以上の高強度材料 が規格化12）されているが，ネパール国では運搬性 や施工過程での籠枠の屈撓性を重視し，また現地で の人力による組み立てに優れた約4 mm が標準であ る．金網および枠線に使用するめっき鉄線の表面処 理は，アルミ合金メッキで被覆した我が国の鉄線の 場合は耐食性に優れ，推定耐用年数は用途によらず ネパール国のおおよそ2 倍程度を有する． 3.3.4 蛇籠中詰材の概要と変形・損傷 中詰材の形状は，主に角礫，円礫および両者の混 合で構成されていた20）．ロックハンマーにより判 定した中詰材の岩級区分は，道路擁壁はB 級（岩質 堅硬）が17.9%，CH 級（比較的岩質堅硬）が 48.2%， 現場_A 現場_B 鉄線籠型護岸の設計・ 施工基準18) 現地観察 現地観察 作業員へのヒアリング -業 企 国 護岸工 5名程度 10名/日 -平置き 高さ_0.3m～0.5m - 100mm～150mm 75mm～100mm - 籠枠：φ5mm 網目：_φ3mm 籠枠：_φ6mm 網目：_{φ3.2mm～4.0mm} 現地にて作成 工場にて作製後，搬入 -形状 -寸法 玉石：粒径_50mm～200mm 現場より採取 別地区より搬入 -- 地山を平坦化 （岩盤であるため） -- 1か月 （_{30個当たり）} -り 有 し 無 し 無 地震時の 安定性の検討 中詰材の調達方法 基礎の形式 施工日数 網目間隔 線径 籠の製作方法 中詰材 蛇籠側面：岩塊 内部：玉石 岩塊：幅_{250mm～500mm，厚さ100mm～250mm} 玉石：粒径_{100mm～150mm} 作業員 状 段 階 方 み 積 の 籠 蛇 蛇籠寸法 1m×2m×1m 調査方法 発注元 ） 止 防 り べ す 地 （ 岸 護 川 河 途 用 表5 ネパール国と我が国の道路擁壁に用いられる蛇籠の材料特性の比較

Table 5 Comparison of material properties of gabion used for road holding wall in Nepal and Japan.

密度 吸水率 （g/cm3_{） （%）} 岩塊 2.67 0.93 玉石 2.68 0.34 高知県 奈半利川 玉石 2.64 0.78 ネパール国 形状 表6 中詰材の密度と吸水率

Table 6 Density of packing material and water

車両防護壁はB 級が 54.5%，CH 級が 31.8% である． 道路擁壁はCH 級に分類される中詰材の割合が多い が，車両防護壁と比較すると詰み方が丁寧であるた め，中詰材の圧壊は調査した範囲では確認されない． 一方，車両防護壁は，B の円礫単体か角礫との混 合で多用されることが多いが，通常は1 ～ 2 段の段 積みで上最圧も小さいことから，中詰材の圧壊は確 認できなかった．しかし，施工が雑で蛇籠への充填 が不十分であることから，蛇籠の変形・圧縮が多く みられた．表6 にストックヤードより採取した中詰 材の密度と吸水率をまとめる．試験結果は各試料と も任意に選択した3 試料の平均値を示している．表 中には，高知県奈半利川の根固め工として施工され た蛇籠中詰材の結果25）を併記する．密度と吸水率 は粗骨材の密度および吸水率試験方法（JIS A 1110） により求めた．中詰材の平均的な密度は岩塊，玉石 とも2.6 g/cm3程度であり，両試料とも一般的な岩 石の密度とほぼ同程度であり我が国の中詰材よりや や大きい．吸水率は玉石に比べ岩塊がわずかに高く， 河川より運搬された玉石と比べやや風化している． 図7 および図 8 に道路擁壁と車両防護壁の中詰材 と，ストックヤードの玉石と岩塊の長径と短径のヒ ストグラムをそれぞれ示す．道路擁壁に使用されて いる中詰材の長径は300 mm 以上 450 mm 未満並び に400 mm 以上 450 mm 未満の頻度が多く，800 mm を超える長径も見られる．車両防護壁は200 mm 以 上400 mm 未満の頻度が多く，多様な粒径を有する 道路擁壁に比べ粒度幅が狭い．玉石を用いた車両防 護壁は，ストックヤードの玉石のサイズに類似する． 短径は道路擁壁と車両防護壁共に50 ～ 250 mm の 粒径がほとんどである． 表7 に示す蛇籠の損傷（蛇籠の破断・隙間・錆等） に着目する．被害形態がB（孕み出し）相当の場合， 擁壁の調査27 箇所中，損傷個所が 14 箇所あったが， 錆による劣化が多く，すぐには構造に影響しない類 のものであった．一方，車両防護壁は8 箇所中，損 傷個所が3 箇所であったが，蛇籠の破断が 2 箇所含 まれる．なお，蛇籠の切断による中詰材の盗難被害 も散見された． 図7 ネパール国蛇籠の中詰材の長径ヒストグラム

Fig. 7 Long diameter histogram of sand filling material

of Nepalese country gabion.

図8 ネパール国蛇籠の中詰材の短径ヒストグラム

Fig. 8 Short diameter histogram of sand filling material

of Nepalese country gabion.

被害形態 調査箇所数 直立 （箇所） 階段状 （箇所） 段数 （段） 岩塊 （箇所） 玉石 （箇所） 混合 （箇所） 緩詰・盗難 A 20 11 9 2～4 17 2 1 4 9 B 27 11 16 2～5 23 1 3 2 14 C 9 3 6 2～7 6 1 2 2 6 A 8 - - 1～3 2 3 3 2 2 B 8 - - 1～2 1 5 2 7 3 C 6 - - 1～2 2 2 2 1 2 蛇籠の損傷個数 中詰材 車両防護壁 蛇籠の積み方 調査結果 利用形態 道路擁壁 表7 擁壁および車両防護壁の被害傾向

表8（1） 調査結果の一覧（地点 1 ～ 60）

Table 8(1) List of survey results (points 1 to 60).

蛇籠の 積み方 ブロック 段数 排水 管 排水 溝 崩壊の 有無※1 背後地盤 の状況※2落石 裏込め土 との隙間地下水 基礎 地盤※3 幅 高さ 奥行蛇籠の_破断 蛇籠の_隙間 蛇籠の_錆 形状 詰み方 ※4 その他の_状態 1 擁壁 階段 3段 － － A － － ● ● ● 100 75 100 ● － － 円 A ー 2 擁壁 階段 3段 － ● B － － ● ● － 100 100 100 － － － 角 A ー 3 擁壁 階段 3段 － ● B － － － － － 100 100 100 － － － 角 A ー 4 擁壁 階段 3段 － ● B － － － ● － 300 75 70 ● － － 円 A ー 5 擁壁 階段 2段 ● ● A － － － ● － 100 100 100 － － ● 角 A ー 6 擁壁 階段 3段 － ● B ● － ● ● 不明 104 93 160 － － ● 角 A ー 7 擁壁 階段 4段 － ● A － － ● － － 100 100 100 － － － 円＋角 A ー 8 歩道(ガードレール) 不明 1段 － － A － － ● － － 200 70 90 － ● ● 角 A ー 9 擁壁 階段 3段 － ● C － － － － ● 300 100 100 － ● ● 円＋角 A 緩詰 10 擁壁 階段 3段 － ● B － － ● ● － 300 90 100 － － － 角 A ー 11 擁壁 階段 7段 － ● C － － ● － 不明 200 100 100 － ● － 円 A ー 12 擁壁 直立 4段 － － A － － － － － 200 100 100 － ● － 角 A ー 13 水制工 階段 6段 － － A － － － － 不明 200 100 100 － － － 円 B ー 14 擁壁 階段 5段 ● ● C － － ● ● － 150 80 100 － － － 角 A+B ー 15 擁壁 直立 3段 － － C － － ● ● － 150 100 100 － － － 角 A ー 16 車両防護壁 不明 1段 － － A － － － － － 200 100 100 － － － 円 A ー 17 浸食防止用護岸 階段 8段 － － A － － － － 不明 200 100 100 － － － 円 A ー 18 砂防堰堤 階段 3段 － ● C ● － － ● ● 200 100 100 － － － 円 A ー 19 車両防護壁 不明 2段 － － A － － ● － － 300 100 100 － － － 円＋角 A 緩詰 20 擁壁 階段 2段 － ● C － － － － ● 100 100 200 － ● － 角 A やや緩詰 21 砂防堰堤 階段 3段 － － C － － ● － 不明 200 100 100 － － － 円＋角 A ー 22 車両防護壁 不明 2段 － － A － － － － － 100 100 100 ● － － 角 A ー 23 谷埋め・道路の崩壊防止 _階段 5段 － － B － － － － _不明 200 100 100 － － － _円 B ー 24 擁壁 直立 4段 ● － B － － ● ● － 100 100 100 － ● － 角 A ー 25 擁壁 直立 3段 － ● B － － － － ● 100 100 100 － ● － 円＋角 A ー 26 擁壁 階段 3段 － ● B ● ● ● － ● 300 100 100 － － ● 角 A ー 27 土留め・道路の崩壊防止 _階段 3段 － － A － － － － _不明 300 100 100 － － － _円＋角 A ー 28 擁壁 階段 3段 － ● A － － － － － 200 100 100 － － － 角 A ー 29 車両防護壁 不明 1段 － ● A － － － － － 300 100 100 － － － 円 A ー 30 擁壁 階段 3段 － ● B － ● ● － 不明 100 100 100 － － － 角 A ー 31 斜面崩壊対策 直立 2段（既設擁壁上の追加） － ● C ● － ● － ● 100 300 300 － － － 角 A ー 32 車両防護壁 不明 1段 － － A － － － － － 300 100 100 － － － 円＋角 A 緩詰 33 砂防堰堤 不明 1段 － － A － － － － － 300 100 100 － － － 円＋角 A 緩詰 34 擁壁 階段 2段 － ● B － － － － ● 300 100 100 － ● － 円＋角 A+B 盗難 35 擁壁 直立 3段 － － A － － ● － 不明 100 100 100 － ● － 角 A 盗難 36 土留め・道路の崩壊防止 直立 2段 － － A － － － － － 150 50 50 － － ● 円 A ー 37 車両防護壁 直立 2段 － － A － ● － － － 200 100 100 － － － 円＋角 A＋B ー 38 擁壁 直立 3段 － ● A － － － ● ● 100 100 100 － － － 角 A ー 39 擁壁 階段 2 ● ● B － － － － ● 200 100 100 － － － 角 A ー 40 車両防護壁 不明 1段 － － B － － － － － 200 100 100 － － － 円 B ー 41 擁壁 直立 2段 － ● A － － － ● ● 100 100 100 － － － 角 A ー 42 擁壁 直立 2段 ● ● A － － － － ● 200 100 100 － － － 角 A ー 43 砂防堰堤 直立 3段 － － A － － － － － 100 100 150 － － － 角 A ー 44 車両防護壁 不明 1段 － － B － － － － － 300 100 100 － － ● 円 B 緩詰 45 車両防護壁 不明 1段 － － B － － － － － 300 100 100 － － － 円＋角 B 緩詰 46 車両防護壁 不明 1段 － － B － － － － － 300 100 100 － － － 円 B 緩詰 47 擁壁 直立 3段 － ● A － － － － ● 300 100 100 － － － 角 A ー 48 水路 直立 2段 － － A ● ● － ● － 100 100 100 － － － 角 A ー 49 擁壁 直立 4段 ● ● B － ● ● ● ● 200 100 100 － － － 角 A ー 50 砂防堰堤 直立 5段 ● ● B － ● － － ● 200 100 100 － － － 角 A ー 51 車両防護壁 不明 1段 － － B － － － － － 300 100 100 ● － － 円 B 緩詰 52 擁壁 直立 2段 － ● A － － － － ● 100 100 150 － － － 角 B 盗難 53 擁壁 直立 4段 ● － B － － ● ● － 200 100 100 － － － 角 A ー 54 車両防護壁 不明 1段 － － B － － － － － 300 100 100 － － － 円＋角 B 緩詰 55 車両防護壁 不明 1段 － － B － － － － － 300 100 100 － － － 円 B 緩詰 56 擁壁 直立 2段 － ● A － － － ● － 200 100 100 － － ● 角 B ー 57 擁壁 階段 3段 － ● B ● － ● ● － 100 100 100 － － ● 角 A 緩詰 58 流路工 階段 2段 － ● A ● － ● ● 不明 300 100 150 － － － 角 A ー 59 車両防護壁 不明 2段 － － C ● － ● ● － 300 100 150 － － － 円 B ー 60 護岸 階段 3 － － C － － － ● － 300 100 100 － － － 円 B ー ※2　地すべり・土石流・斜面崩壊 ※4　A:段積み　B:ランダム ※3　基礎部が排水溝や植生の繁茂により判断 　　　できないものは不明としている ※1　A：健全，B：はらみ出し相当の変状，C：崩壊 中詰材 　－：無し 　●：有り 地点 蛇籠の損傷状況 構造 蛇籠寸法(cm) 利用形態 周辺状況

表8（2） 調査結果の一覧（地点 61 ～ 115）

Table 8(2) List of survey results (points 61 to 115).

蛇籠の 積み方 ブロック 段数 排水 管 排水 溝 崩壊の 有無※1 背後地盤 の状況※2 落石 裏込め土 との隙間地下水 基礎 地盤※3 幅 高さ 奥行蛇籠の_破断 蛇籠の_隙間 蛇籠の_錆 形状 詰み方 ※4 その他の_状態 61 土留擁壁 階段 5段 － － A － － ● － 不明 200 100 100 － － － 角 B ー 62 擁壁 直立 3段 － ● B － － ● ● ● 200 100 200 ● － ● 角 A ー 63 擁壁 直立 3段 － ● A － ● － ● 不明 200 100 200 － － ● 角 A ー 64 擁壁 階段 3段 － ● A － － ● － ● 200 100 100 － － － 円 B 盗難 65 車両防護壁 不明 1段 － － C － － － － － 300 100 100 － － － 円＋角 B 緩詰 66 擁壁（壁のかさ上げ） 直立 2段 － ● B － － － ● ● 200 100 100 － － ● 角 B ー 67 土留め 階段 2段 － － A － － ● － ● 200 100 100 － － － 角 A 緩詰 68 護岸 階段 3段 － － A ● － － － 不明 300 100 ー － － － 角 B ー 69 擁壁 直立 4段 － ● A － － － － ● 200 100 100 ● － ● 角 A ー 70 擁壁 階段 4段 － ● Ｂ － － － － 不明 100 100 100 ● － ● 角 A+B ー 71 擁壁 階段 2段 － ● A － － － － － 200 100 ー ● － ● 角 A ー 72 水路・擁壁 直立 4段 ● ● A － － － － － 100 100 ー － － － 角 A ー 73 擁壁（壁のかさ上げ） 直立 2段 － ● B ● － － ● ● 100 100 100 － － － 角 A ー 74 護岸 階段 5段 － － C ● － － － 不明 300 100 ー － － － 円 B ー 75 擁壁 階段 2段 － ● B － ● － － － 100 100 ー － － － 円＋角 A ー 76 擁壁 直立 3段 － － B ● ● － － 不明 100 100 ー ● － － 角 A ー 77 擁壁 直立 2段 － ● C ● － － － 不明 100 100 100 ● － － 円＋角 A ー 78 車両防護壁 不明 1段 － － C － ● － － － 200 100 100 ● － － 円＋角 A ー 79 車両防護壁 不明 1段 － － C － ● － － － 200 100 100 ● － － 円 B ー 80 擁壁 直立 3段 － ● B － － － － ● 100 100 ー － ● ● 角 A ー 81 擁壁 階段 3段 － － B － － － － 不明 300 100 100 － － － 角 A ー 82 車両防護壁 不明 3段 － － A － － － － － 300 100 100 － － － 円 B ー 83 砂防堰堤 直立 不明 － － A － － － － 不明 100 100 100 － － ● 角 A ー 84 擁壁 階段 2段 － ● A － ● － ● ● 100 100 100 － － － 角 A ー 85 車両防護壁 不明 2段 － － B － － － － － 300 50 100 ● － ● 角 B 盗難 86 車両防護壁 不明 2段 － － C － ● － － － 300 50 100 ● ● － 角 B ー 87 擁壁 階段 4段 － ● A － － ● － ● 90 90 100 － － － 角 A ー 88 擁壁 直立 3段 － ● B － － － － ● 100 100 100 － － － 角 A ー 89 護岸 階段 3段 － － A － － － － 不明 150 100 100 － － － 円 B ー 90 水制工 階段 4段 － － A － － － － 不明 150 100 200 － － － 角 B ー 91 擁壁 階段 3段 － － B ● － － － － 100 90 90 － － － 角 B ー 92 護岸 階段 不明 － － B ● － － － － 150 100 100 － － － 角 B ー 93 護岸 階段 不明 － － B － － － － 不明 150 100 200 － － － 円＋角 B 緩詰 94 護岸 階段 9段 － － B － － － － － 200 100 100 － ● － 角 B ー 95 擁壁 階段 3段 － ● B ● ● － ● 不明 200 100 100 － － ● 角 A ー 96 擁壁 階段 4段 － － C ● ● － － 不明 100 100 100 ● － － 角 A ー 97 水路 不明 不明 ● － A － － － － － 100 100 ー － － － 角 A ー 98 山留 直立 2段 － － A ● － － － － 100 100 ー － － － 角 A ー 99 擁壁 直立 2段 － － B ● － － － － 100 100 150 － ● － 角 A ー 100 擁壁 直立 3段 － － C ● － － ● 不明 100 100 100 ● － － 角 A ー 101 擁壁 階段 4段 － － A － － ● － － 200 100 100 － － － 角 A ー 102 山留 階段 2段 － － B － － － － － 300 100 100 － － － 角 A ー 103 擁壁 階段 不明 － － C － － － － 不明 － － － 角 A ー 104 山留 階段 4段 － － B － ● － － － 100 100 100 ● － － 角 A ー 105 擁壁 階段 5段 － ● B － － － － ● 100 100 100 － － － 角 A ー 106 護岸 階段 3段 － － A － － － － － － － － 角 A ー 107 山留 階段 4段 － － A ● － － － 不明 300 100 100 － － － 角 A ー 108 車両防護壁 不明 1段 － － C － － － － － 300 100 100 ● － ● 角 A ー 109 山留 階段 4段 － － B － － － － 不明 100 100 90 － ● － 角 A ー 110 山留 階段 3段 － － C ● ● － － － 100 100 90 ● － ● 角 A ー 111 護岸 階段 5段 － － C ● ● － － － － － － 角 A ー 112 護岸 階段 4段 － － B － ● － － 不明 100 100 100 ● － － 角 A ー 113 山留 階段 2段 － － B ● － － － － 90 90 85 － － ● 角 A ー 114 山留 階段 3段 － － B － － － － ● 90 90 85 － － ● 角 A ー 115 山留 階段 3段 － － B － － ● － ● 100 100 90 － － － 角 A ー ※1　A：健全，B：はらみ出し相当の変状，C：崩壊 ※3　基礎部が排水溝や植生の繁茂により判断 　　　できないものは不明としている 　－：無し ※2　地すべり・土石流・斜面崩壊 　●：有り ※4　A:段積み　B:ランダム 地点 利用形態 況 状 辺 周 造 構 蛇籠寸法(cm) 蛇籠の損傷状況 中詰材

現地調査箇所と地点番号 アラニコ・ハイウェイ（AH42 号線，Dhulikhel ～ kodari 間）

調査地点1 調査地点2 調査地点3 調査地点4

写真11（1） 各調査地点における様子

調査地点17 調査地点13 調査地点9 調査地点5 調査地点18 調査地点14 調査地点10 調査地点6 調査地点19 調査地点15 調査地点11 調査地点7 調査地点20 調査地点16 調査地点12 調査地点8 写真11（2） 各調査地点における様子

調査地点33 調査地点29 調査地点25 調査地点21 調査地点34 調査地点30 調査地点26 調査地点22 調査地点35 調査地点31 調査地点27 調査地点23 調査地点36 調査地点32 調査地点28 調査地点24 写真11（3） 各調査地点における様子

調査地点49 調査地点45 調査地点41 調査地点37 調査地点50 調査地点46 調査地点42 調査地点38 調査地点51 調査地点47 調査地点43 調査地点39 調査地点52 調査地点48 調査地点44 調査地点40 写真11（4） 各調査地点における様子

調査地点65 調査地点61 調査地点57 調査地点53 調査地点66 調査地点62 調査地点58 調査地点54 調査地点67 調査地点63 調査地点59 調査地点55 調査地点68 調査地点64 調査地点60 調査地点56 写真11（5） 各調査地点における様子

調査地点81 調査地点77 調査地点73 調査地点69 調査地点82 調査地点78 調査地点74 調査地点70 調査地点83 調査地点79 調査地点75 調査地点71 調査地点84 調査地点80 調査地点76 調査地点72 写真11（6） 各調査地点における様子

調査地点97 調査地点93 調査地点89 調査地点85 調査地点98 調査地点94 調査地点90 調査地点86 調査地点99 調査地点95 調査地点91 調査地点87 調査地点100 調査地点96 調査地点92 調査地点88 写真11（7） 各調査地点における様子

調査地点113 調査地点109 調査地点105 調査地点101 調査地点114 調査地点110 調査地点106 調査地点102 調査地点115 調査地点111 調査地点107 調査地点103 調査地点112 調査地点108 調査地点104 写真11（8） 各調査地点における様子

4. 中詰材を想定した礫質土の三軸試験 4.1 はじめに 蛇籠は設計・施工から維持管理に至るまで経験的 な知見を反映する部分が多く，蛇籠単体の力学特性 や耐震性などを学術的な知見で定量的に評価した研 究は多くない．本章では中詰材の常時および地震時 の力学特性を求め，蛇籠の安定性に与える影響を明 らかにすることを目的に，圧密排水三軸圧縮（CD）試 験と繰返し非排水三軸試験を行ったので報告する． 4.2 試験試料の概要 本試験で使用した試料は，ネパール国で使用され ている蛇籠中詰材の玉石と岩塊と類似の形状や硬度 を有する角礫と円礫である．円礫には図9 に示す高 知県仁淀川の河床砂礫を，角礫には図10 に示す茨 城県筑波山産の砕石を図11 に示す粒度に調整して 用いた．粒度分布は各試料とも，実大の模型蛇籠を 作成する際に蛇籠1 籠分の中詰材 481 個を「石分を 含む地盤材料の粒度試験方法」（JGS 0132-2009）に準 拠して計測した粒度と均等係数を合わせて約1/50 の相似粒度としている．試料の物理特性を表9 に 示す．各試料で作製する供試体の相対密度を合わ せるため，礫の最小密度・最大密度試験（JGS 0612-2009）に基づいて最小・最大密度も求めた．また，「土 質試験の方法と解説」に示されている地盤材料の工 学的分類体系の小分類では粗粒土の礫（G）に分類さ れ，均等係数U_cによって「粒径幅の広い」「分級され た」に細分類することができ，本研究で使用してい る材料は分級された礫（GP）に分類される． 4.3 圧密排水三軸圧縮（CD）試験 蛇籠構造物は，鉄線で編まれた籠に砕石を詰めて 構成されるが，中詰材の形状や粒径，詰め方，籠枠 の形状，サイズ，積層方法，積層数，基礎地盤・背 面地盤の処理など様々な要因が耐震性に影響する． 各要因による耐震性への影響を評価するため，研究 グループでは実大模型振動台実験や小型模型実験， またそれらの再現解析を行っている27）～ 30）． 本試験は，中詰材の常時における力学特性をおよ び，形状の違いによる力学特性への影響を明らかに することを目的に，圧密排水三軸圧縮試験を行った． 4.3.1 圧密排水三軸圧縮試験方法 供試体は4.3 章に記述したように D_r=20% 前後の 緩詰めで作成したのち，背圧を98 kPa 付加し間隙圧 係数B=0.95 以上であることを確認し，3 段階の有効 図9 高知県仁淀川砂礫の外観

Fig. 9 Appearance of Nishodogawa gravel of

Kochi prefecture.

図10 茨城県筑波山産砕石の外観

Fig. 10 Appearance of crushed stone from

Tsukuba mountain, Ibaraki prefecture.

図11 実大模型蛇籠の中詰材と各試料の粒径加積曲線

Fig. 11 Grain size distribution curve of the filling material

拘束圧σ_c' で等方圧密した．有効拘束圧 σ_c' は実大模

型振動台実験で計測した蛇籠1 籠分の重さ（15.8 kN）

から算出し，それぞれ3・5・8 段積み相当の σ_c'=32

kPa，64 kPa，128 kPa とした．圧密終了後，軸ひず

み速度0.1%/min の条件で軸ひずみ ε_a=15% まで単調 載荷した． ま た， 各 試 料 の 圧 密 後 と 軸 ひ ず みε_a=1%，5%， 15% に到達した時点で試験を終了し，十分炉乾燥し たのちふるい分析を行い試験前の粒度分布と比較す ることで，粒子破砕率B_Mを算出した． 4.3.2 圧密排水三軸圧縮（CD）試験結果 図12 および図 13 に試験より得られた円礫と角礫 の主応力差－軸ひずみ曲線を示す．各試料とも最大 主応力差q_maxは有効拘束圧σ_c' の増加に伴い大きい 値となり，拘束圧依存性が見られた．円礫と角礫を 比較すると，有効拘束圧σ_c'=32 kPa では最大主応力

差q_maxに大きな差はないが，σ_c'=64 kPa，128 kPa と 大きくなるにつれて円礫の方が大きな値を示した． また，ピーク強度到達時の軸ひずみは円礫の方がは やく，角礫は軸ひずみε_a=15% まで主応力差 q が上 がり続け，緩い砂と同様な挙動を示した． 図14 および図 15 に各試料の体積ひずみ－軸ひず み曲線の試験結果を示す．円礫は載荷初期に体積の 収縮傾向が見られた後，軸ひずみε_a=2% に到達する 前に膨張傾向に転じ，載荷終了まで膨張傾向を示し 続けた．このような挙動は密な砂に見られる正のダ イレイタンシー特性である．また，円礫の主応力差 －軸ひずみ曲線と比較すると，軸ひずみε_a=2% 程度 表9 各試料の物理特性一覧

Table 9 List of physical properties of each sample.

試料名 ρs （g/cm3） ρdmax （g/cm3） ρdmin （g/cm3） Uc Uc' D50 (mm) Dmax (mm) Dmin (mm) 仁淀川河床砂礫 円礫 2.70 1.84 1.59 1.9 1.0 4.1 19.0 0.85 茨城県筑波山産砕石 角礫 2.68 1.71 1.29 1.9 1.0 4.1 19.0 0.85 0 100 200 300 400 500 600 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 主応 力差 q( kP a) 軸ひずみεa(%) σc' =32kPa σc' =64kPa σc' =128kPaσc’ σc’ σc’ 0 100 200 300 400 500 600 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 主応 力 差 q( kP a) 軸ひずみεa(%) σc' =32kPa σc' =64kPa σc' =128kPaσc’ σc’ σc’ -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 体 積 ひ ず み εV （ ％ ） 軸ひずみεa（％） σc' =32kPa σc' =64kPa σc' =128kPaσc’ σc’ σc’ -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -10 1 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 体積 ひずみ εV （ % ） 軸ひずみεa（%） σc' =32kPa σc' =64kPa σc' =128kPaσc’ σc’ σc’ 図12 円礫の主応力差－軸ひずみ曲線

Fig. 12 Principal stress difference of circular gravel -

linear strain curve.

図13 角礫の主応力差－軸ひずみ曲線

Fig. 13 Principal stress difference of breccia - linear

strain curve.

図14 円礫の体積ひずみ－軸ひずみ曲線

Fig. 14 Volumetric strain of circular gravel - linear

strain curve.

図15 角礫の体積ひずみ－軸ひずみ曲線